区块链是怎么编写的?

发布网友 发布时间：2024-09-27 15:48

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热心网友 时间：6分钟前

用高级语言编写，区块链技术目前都有一套通用的技术架构，因此只要有一个完整的设计，用一般的高级语言都能开发区块链。区块链系统属于一个P2P网络系统，因此在选择语言上应该尽量选择网络编程支持好的语言，同时区块链也要求性能，因此高性能的语言也是区块链开发的首选。

想要了解区块链，就必须先了解程序的基础结构。我们在互联网看到的一切，都是通过计算机语言构建而成，计算机语言有很多种，但构成语言最基本的字符就是代码，而区块链技术是代码应用的一种方式，与传统中心化模式不同的是，区块链具有不可篡改、私密性、安全性、以及共识等特性。

区块链技术的诞生，与一名叫“中本聪”的人有关，当年他在网上发布了一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的文章，该文章中描述了一种电子现金系统，该系统应用的底层技术就是区块链技术，而比特币是这套电子现金系统的衍生品，也可以说是区块链技术的衍生品，是区块链技术在真实世界中应用最成功的衍生品，属于金融领域。

区块链的类型只有一种，要知道区块链技术是一种数据、代码构成结构，采用这种技术编译的程序和数据，具有很多与金融货币相关的属性，以我国发行的数字人民币DE/CP为例，它就是应用了区块链技术作为底层技术，除了可以防伪，还可以溯源，在安全方面和保护隐私方面都发挥着巨大的作用，最重要的是，它弥补人民币在线上无法流通的弊端。

区块链的应用场景有很多，迄今为止最成功的案例就是比特币，其次是电子发票、跨境支付等，基于数据的互通性、不可篡改等特性，它还可以用来保存一些重要的数据，只要这些数据应用了区块链技术作为底层技术，那么就永远无法销毁，永远保存下来，任何人或机构都没有能力修改或删除。除此之外，区块款与教育、医疗、征信、汽车、交通等领域都存在一定的交叉，它是一种技术，并非某种产品，所以它的类型只有一种，但随着应用场景的变化，它发挥出的作用也是不同的，几乎可以与任何领域的现有场景进行融合，然后衍生出其他应用。

近几年，“区块链”一词成了大热门，新闻媒体竞相报道，但大家或许对于区块链的认知还停留在雾里看花的阶段，今天我们就来揭开它的神秘面纱。

其实区块链的本质特别简单，一句话就可以解释：去中心化分布式数据库。

区块链的主要作用是用于存储信息，任何人都可以将信息写入，同时也可以读取，所以它是一个公开的数据库。

区块链的特点

要说分布式数据库这种技术，市场上早有存在，可不同的是，区块链虽然同为分布式数据库，但它没有管理员，是彻底去中心化的。

去中心化是区块链技术的颠覆性特点，它无需中心化代理，实现了一种点对点的直接交互，使得高效率、大规模、无中心化代理的信息交互方式成为了现实。

但是，没有了管理员，人人都可以往里面写入数据，怎么才能保证数据是可信的呢？被坏人改了怎么办？设计者早已想到了这些，这也证明了区块链是真正划时代的产物。

区块

区块链由一个个区块（block）组成。区块很像数据库的记录，每次写入数据，就是创建一个区块。

每个区块包含两个部分：

区块头（Head）：记录当前区块的特征值

区块体（Body）：实际数据

区块头包含了当前区块的多项特征值。

生成时间

实际数据（即区块体）的哈希

上一个区块的哈希

...

系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，修改单个节点的数据库是无效的，因为系统会自动比较，认为最多次出现的相同数据记录为真。同时数据的每一步记录都会被留存在区块链上，可以溯源每一步的往来信息。

这里，你需要理解什么叫哈希（hash），这是理解区块链必需的。

所谓"哈希"就是计算机可以对任意内容，计算出一个长度相同的特征值。区块链的哈希长度是256位，这就是说，不管原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证，只要原始内容不同，对应的哈希一定是不同的。

举例来说，字符串123的哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0（十六进制），转成二进制就是256位，而且只有123能得到这个哈希。（理论上，其他字符串也有可能得到这个哈希，但是概率极低，可以近似认为不可能发生。）

因此，就有两个重要的推论。

推论1：每个区块的哈希都是不一样的，可以通过哈希标识区块。

推论2：如果区块的内容变了，它的哈希一定会改变。

哈希的不可修改性

区块与哈希是一一对应的，每个区块的哈希都是针对"区块头"（Head）计算的。也就是说，把区块头的各项特征值，按照顺序连接在一起，组成一个很长的字符串，再对这个字符串计算哈希。

Hash=SHA256(区块头)

上面就是区块哈希的计算公式，SHA256是区块链的哈希算法。注意，这个公式里面只包含区块头，不包含区块体，也就是说，哈希由区块头唯一决定。

前面说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈希，还有上一个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上一个区块的哈希变了，一定会引起当前区块的哈希改变。

这一点对区块链有重大意义。如果有人修改了一个区块，该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块的哈希），该人必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。

正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。

区块链编程开发技术都有哪些基本概念？

随着互联网的不断发展，关于区块链技术的开发应用也被提上了日程，今天java课程就一起来了解一下关于区块链的编程开发技术都有哪些基本概念需要掌握。

1.区块链技术

链式数据结构，每个区块的头部都保存着指向上一个节点的哈希值，依次相连。

基于P2P网络，分布式节点共识算法来维护和更新数据，来保证数据的"不可篡改"。

利用密码学原理，来保证数据传输、访问的安全。

自动化脚本(智能合约)来可编程和操作数据。

本质是去中心化的数据库，终要解决的是互联网传输中的信任问题。

2.去中心化

整个网络由每个节点共同参与，共同维护，不依赖中央处理节点，每个节点都是中心。

数据的存储与更新是分布式的，不需要中介与信任结构背书。

3.私有链、公有链与联盟链

私有链：

参与节点的资格有限且可控、读取与写入受限。

弱中心化，解决"队友"(机构内)间的信任问题。

公有链：

开放的，任何人都可以读取链上的数据、参与交易。

完全去中心化的，链上数据不受任何人或机构篡改。

通过奖励代币机制来鼓励参与者竞争记账权。

解决"人类"(所有人)不可信问题。

联盟链：

由多个机构间共同参与、维护、管理，链上数据只允许系统内的机构读写、交易。

部分去中心化，每个机构运行一个或多个节点。

解决"组织"(机构间)不可信问题。

Go语言

Go语言（Golang）是谷歌2009年推出的一种全新的编程语言，可以在不损失应用程序性能的情况下降低代码的复杂性。谷歌首席软件工程师罗布派克(RobPike)说：“我们之所以开发Go，是因为过去10多年间软件开发的难度令人沮丧。”

除比特币是由C++开发以外，目前最主流坊的客户端均有go语言开发，足以可见Go语言在整个区块链行业的地位。

C++

C++进一步扩充和完善了C语言，是一种面向对象的程序设计语言。C++可运行于多种平台上，如Windows、MAC操作系统以及UNIX的各种版本。C++是一种使用十分广泛的计算机程序设计语言。它是一种通用程序设计语言，支持多重编程模式，例如过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计和设计模式等。

大多数的区块链企业都选择用C++编写区块链的底层，最著名的有比特币、ripple等，主要体现的是强计算性。

Java

Java不同于一般的编译语言或解释型语言。它首先将源代码编译成字节码，然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码，从而实现了“一次编写，到处运行”的跨平台特性。而区块链项目的开发，对Java有着明显的依赖性。

其他的还有Python、系统架构、以太坊、Linux、hyperledger、JavaScript等都会有涉及。